CN105358793A - 使用多次诱导裂缝的改进的烃类采收方法 - Google Patents

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Abstract

提高从多次压裂的地下“致密”地层的生产的方法。间隔开的向上延伸的注入裂隙沿水平注入井眼建立,并且与所述注入裂隙交替地间隔开的向上延伸的收集裂隙沿所述水平注入井眼或另一个相邻的生产井眼建立。在压力下将流体提供至所述注入井眼,所述流体流至这种所建立的裂隙中并且将所述地层内的储层流体驱动至沿此井眼或另一平行的相邻(生产)井眼的其余的(交替地)间隔开的相邻裂隙,从而允许储层流体沿这种交替地间隔开的生产裂隙向下流动用于收集。在一种改进中,最开始从生产和注入井眼两者进行生产,并且当烃类的生产速率减慢时,停止从注入井眼的生产并且将流体注入所述注入井眼中并因此经由所述交替地间隔开的裂隙注入至所述地层中,从而将所述地层再加压。

Description

使用多次诱导裂缝的改进的烃类采收方法
[0001] 要求优先权的权益
[0002] 本申请要求于2013年7月4日提交的第2, 820, 742号加拿大专利申请以及于2013 年11月28日提交的第2, 835, 592号加拿大专利申请的优先权,其每一个通过引用以其全 部内容结合在此。 发明领域
[0003] 本发明涉及流体驱动的烃类采收方法,并且更特别地涉及在地下含烃地层中机械 诱导的交替的裂缝中使用流体注入并从交替的裂缝生产油和/或气的流体驱动方法。
[0004] 发明背景和现有技术的描述
[0005] 具有低渗透性的油、气和含煤层甲烷的地层(即,"致密"储层)的多次压裂通常是 充分地生产烃类所必需的。在现有技术中各种这样的方法目前完全商业化为原油和/或气 采收方法。
[0006] 当前所使用的用于压裂地层的两种类型的完井是Packers Plus Energy Services Inc.的 StackFrac™(StackFrac™是 Packers Plus Energy Services Inc.的注册商标,用 于封隔器、压裂孔和球座的制品)工艺,该工艺使用由Halliburton公司提供的技术(阀、 衬管等)使用裸眼完井和带衬管的/用水泥固定的完井。将水平井钻在目标固结致密岩石 烃类储层中的下部。在Halliburton技术中,将衬管安置在井中并用水泥固定在内。这确 保了未来的沿井眼的外部的诱导裂缝之间没有直接连通。在Packers Plus技术中,裂缝由 无衬管的裸眼井完成。当在井中时将位于注入管道上的隔离封隔器密封("封隔器")井下 启动,以使得当进行压裂作业时压向岩石自身以隔离该区域并在岩石中建立裂隙,所述裂 隙通常从水平井眼向上延伸。在压裂作业之后,在称为"一次生产"的过程中,将封隔器停 用并且然后将全部裂缝产生至地面,该术语也适合并用于本文中。将裂缝通过已由压裂液 携带至裂缝中的"支撑剂"在裂缝内的沉积保持打开。支撑剂通常由砂、金属或陶瓷球,和/ 或多种化学品组成,并且提供相对高渗透性的流动通道。然后流至所述裂缝中的地层流体 容易地排至水平井或井眼内的生产管道用于输送至地面。
[0007] 多次诱导压裂的储层的主要特点和益处是高的初始生产速率。然而,问题是,当从 全部裂缝同时生产时,由于以下所说明的原因这种储层的生产速率通常随着该地层内的压 力减缓而遭受迅速下降。所述多次压裂方法昂贵,并且这些类型的地层的总采收率通常较 低,通常对于油获得小于10 %的采收率。为了保持良好的全油田的生产率,需要新的多次压 裂井的资本密集型钻井的有力方案以弥补高下降速率。油生产机制是通过溶解气驱动,并 因此存在储层压力上的迅速下降,这对潜在未来油采收不利。在这一点上,由于当地层内压 力下降时溶解气从溶液中出来,剩余的油的粘度增加,因为从油中去除了轻的组分。此外, 建立混合的油和气的两相,从而降低了油相对渗透率,并进一步降低了生产速率。因此油流 动速率迅速降低。
[0008] 因为烃类如页岩气和煤层甲烷存在于低渗透率的地层中,这些类型的烃类的采收 尤其受到低采收率的困扰。
[0009] 所需要的是用于与多次压裂致密储层结合使用的烃采收方法,以便减少或限制地 层中的压力的迅速下降,这通常导致并且限制在致密地层中需要的所需多次压裂井的数 量,以从这种地层获得令人满意的采收百分比。尤其是,可用作一次以及二次采油方法,具 有并且需要多次诱导裂缝的有效的地层的流体驱动方法将是特别有益的。
[0010] 除油和气储层之外,类似的问题存在于致密的煤层甲烷地层中。甲烷吸附在煤上, 并且通过将地层降压而被采收,这仅提供了甲烷从煤地面的部分释放。所需的是理想地使 用吸附比甲烷强得多的CO2的有效流体驱动方法。
[0011] 如从其图3最佳地看出的,US2013/0048279教导了两个平行的垂直井,第二井设 置为离开第一井一定距离,其中从地层生产油或气的机械装置位于第二井。
[0012] US 20120168182和US 20080087425两者都教导了生产油和/或气的方法等,所 述方法包括:从第一井将可溶混的提高油采收率的制剂注入至地层的裂缝中持续第一时间 段;从第二井从所述裂缝生产油和/或气持续所述第一时间段;从第二井将可溶混的提高 油采收率的制剂注入至地层的裂缝中持续第二时间段;并且从第一井从所述裂缝生产油和 /或气持续所述第二时间段。
[0013] US 2006/0289157教导了使用气辅助重力排出的方法,所述方法包括将一个或多 个水平生产井放置在紧邻地下含烃储层的产层底部之处,并且通过一个或多个垂直井或水 平井注入流体置换剂如CO 2。之前存在的垂直井可用来将所述流体置换剂注入至储层中。当 将所述流体置换剂注入至储层的顶部中时,其形成使油和水向下朝向所述一个或多个水平 生产井转移的气区。
[0014] US 2006/0180306教导了通过注入水和第二低密度流体两者以转移油从而从地下 储层采收原油的方法,优选通过水平井进行。
[0015] US 8, 122, 953教导了一种改进流体从地下地层中的生产的方法,所述方法包括将 基本上竖直的包裹体从横贯地层的基本上水平的井眼传送至地层中的步骤。
[0016] US 7, 441,603教导了从不可渗透的油页岩中采收油的方法,所述方法包括使用水 平或竖直井提供竖直裂缝。相同的或其它井用于注入加热过的加压流体,并且返回冷却的 流体用于再加热和再循环。传递至所述油页岩的热随着所述页岩中温度的升高而逐渐地将 干酪根熟化为油和气,其还以足以使页岩流至井裂缝中的小裂缝的形式提高了页岩内的渗 透性。
[0017] US 7, 069, 990教导了提高油采收率的方法,所述方法包括提供至少一个生产井和 一个注入井;并且将由砂、粘性液体或含油污泥形成的浆液注入至目标地层中,将所述浆液 在地层破裂压力下或紧邻处输送。进行井底压力的监测,以允许所述浆液废料在一系列注 入期的输送。
[0018] US 4, 733, 726教导了一种油的采收方法,所述方法经由注入井将水蒸气注入至地 层中并且采收油直至存在在生产井处穿透的水蒸气。此后,可将生产井关闭或节流同时继 续注入水蒸气直到井底注入压力大于由覆盖层产生的垂直压力从而使地层水平地破裂。启 动第三周期,其中从生产井或注入井或两者从地层采收油直到所采收的油的量是不能令人 满意的。
[0019] US 4, 687, 059教导了将水注入地下地层中之后注入聚合物溶液以将油驱向生产 井。所述聚合物溶液可以热弹性地压裂油-水区后面的地层以增加注入速率。
[0020] US 4, 068, 717教导了采油方法,所述方法通过将水蒸气注入至钻穿储层的注入井 中至足以压裂焦油砂,并且为水蒸气提供穿过所述焦油砂到达钻入焦油砂储层的生产井的 通道。
[0021] 然而,上述现有技术均没有教导任何有关建立交替排列的注入裂隙和生产裂隙来 驱扫地层的内容。
[0022] 所需要的是用于与多次压裂致密储层结合使用的烃采收方法,以便减少或限制地 层中的压力的迅速下降,这通常导致并且限制在致密地层中需要的所需多次压裂井的数 量,以从这种地层获得良好的采收率。尤其是,可用作一次以及二次采油方法的,具有多次 诱导裂缝的对地层有效的流体驱动方法将是特别有益的。
[0023] 发明概述
[0024] 为了同时提高从"致密"地层、并且特别是从多次压裂井的生产率和采收百分比, 在一个实施方案中本发明提供了烃类地层中多诱导裂缝的建立,而特别地,当将大约1/2 的裂缝用作注入手段并且将余下的1/2的裂缝用作生产手段以采收烃类时,建立两个交替 的组,即,处于线性交替排列的注入裂缝和生产裂缝。此方法提供了高效的流体驱动以有效 地驱扫所述地层并且将烃类驱动至相邻的交替裂隙中用于后续收集。在此实施方案中的本 方法通过经由地层中的交替相邻的裂隙提供流体驱动并将余下的交替地间隔开的裂隙用 于生产从而改善从地层的采收。
[0025] 特别地,对于使用通过溶解气驱动的一次采油的方法(例如,使用垂直注入井用 于将气体注入至地层中而不是如上和如下所述的使用交替的裂缝作为注入和收集通道), 并且特别是对于"致密"地层,如上所述通常导致地层的压力迅速下降,造成生产中相应的 快速下降。
[0026] 相反,用本发明的方法,提供了高压的和高渗透性的注入面(即,位于相邻的交替 地间隔开的生产通道(裂隙)的交替地间隔开的裂隙),然后其允许紧邻高渗透性注入面的 储层区域的驱扫,以由此在所述地层内产生从所述高渗透性注入面在所述交替地间隔开的 生产通道(裂隙)的方向上的流体流动矢量,并且因此通过定向驱扫方法改进地层的驱扫。
[0027] 本文的方法适合用于在含油和含气储层中使用,并且还特别适合于特定种类的含 气地层,即,煤层甲烷地层,其中在使用交替注入和采收通道的本发明的方法中的驱动流体 是CO2,并且所述CO 2驱动流体有利地代替煤表面上的甲烷并且将其驱扫至紧邻的相邻生产 井。有利地,根据本发明的方法在使用〇)2作为驱动流体的情况下,该方法有利地提供了 CO2 的地下封存形式的碳封存。
[0028] 具体地,在本发明的另一个方面,提供了一种完井方法,其中使用多个可膨胀的封 隔器。
[0029] 在第一实施方案中,从水平地钻的裸眼井或从其中的用水泥固定的衬管建立垂直 裂缝。此后,将具有间隔开的隔离封隔器的双管道(以连续管道或分段管道的形式)放入 至所述裸眼井或用水泥固定的衬管中。所述管道上的所述间隔开的封隔器位于所述裂缝之 间。当所述封隔器向所述井眼或衬管膨胀时,在所述井或衬管内所述裂缝将彼此隔离。所 述管道中的一个具有与交替的裂缝相对的射孔,并且另一个管道具有与余下的裂缝相对的 射孔。以这种方式,可以使用一个管道串作为与所述交替的注入裂缝流体连通的注入管道, 并且使用另一个作为与余下的(交替的)生产裂缝流体连通的生产管道。
[0030]因此,本发明的方法的第一实施方案用于在所述地层中的交替的裂隙中使用流体 注入从地下地层采收烃类,所述方法使用双管道封隔器,所述方法包括以下步骤:
[0031 ] (i)在所述地层中钻单个注入/生产井,所述单个注入/生产井具有垂直部分和从 所述垂直部分的下端水平向外延伸的较低的水平部分;
[0032] (ii)沿所述注入/生产井的所述水平部分压裂所述地层,并且建立多个从所述水 平部分向上延伸并且位于沿所述水平部分的长度之处的向上延伸的裂隙;
[0033] (iii)将在其中各自具有双管道的多个封隔器沿所述注入/生产井的所述水平部 分的所述长度放置,并且将所述封隔器沿所述长度在所述向上延伸的裂隙之间交替地间隔 开,从而将所述长度分隔成交替地间隔开的流体注入区和流体采收区,所述双管道中的一 个在其中具有与交替地间隔开的裂隙相对的射孔,并且所述双管道中的另一个在其中具有 与余下的交替地间隔开的裂隙相对的射孔;
[0034] (iv)将加压流体注入至所述双管道之一中,并且从而将加压流体注入至所述流体 注入区中,并且因此沿所述注入/生产井的所述水平部分的所述长度注入至交替地间隔开 的裂隙中;以及
[0035] (V)从所述双管道中的所述另一个生产经由其它交替地间隔开的裂隙排至所述交 替地间隔开的流体采收区中的所述烃类。
[0036] 所述裂隙可以在将所述双管道封隔器插入所述井眼中之前建立。备选地,其可以 在将双管道封隔器插入所述注入/生产井的所述水平部分中之后建立,并且首先将加压流 体提供至所述双管道的两者以从而水力压裂所述地层并且沿所述井眼建立均匀间隔开的 裂隙。此后,仅将加压流体提供至所建立的裂隙的1/2(即,提供至沿所述井眼的所述水平 部分的长度的每隔一个的裂隙),并且余下的交替地间隔开的裂隙允许烃类向下排至所述 注入/生产井的相应的流体采收区中,并且此后通过所述双管道中的另一个生产至地面。
[0037] 可以适用于在本发明的该实施方案方法中,至少在下套管的井眼中使用的双管 道封隔器的一个实例为由Baker Hughes Corporation制造的双管道封隔器,即, 可收回封隔器(GT是Baker Hughes Corporation用于双管封隔器的商标),产品系列号 H78509(标准服务)和H78510(NACE服务),其用于在7英寸(177.8mm)o.d·(外径)套管, 75/8英寸(193. 7mm) o.d.套管,或95/5英寸(244. 5mm) o.d.套管中使用。其它适合用于在 该方法中使用的双管道封隔器,无论是在下套管的井眼还是未下套管的井眼中,现在将能 够由本领域技术人员想到。
[0038] 在最优选的实施方案中,将所选择的流体(气体或液体)通过所述注入管道注入。 所述流体经由通常从水平井垂直向上延伸的每个交替的注入裂隙在所述地层中上升。然后 此注入流体在所述地层中向在每一侧上的相邻的生产裂隙横向地驱扫所述储层流体,从那 里将建立向下至所述生产管道中的排出用于这种地层流体至地面的随后生产。
[0039] 在本发明的备选实施方案("第一变体")中,不使用单个井眼内的双管道,所述双 管道分别包括所述注入管道和所述生产管道,此实施方案提供两(2)个分别钻的水平井, 即注入井和生产井的使用,每个井与另一井平行并且彼此紧密相邻,其中此水平井中的一 个用于将加压流体提供至沿这种注入井的水平长度建立的向上延伸的裂隙,另一个井作为 生产井使用,用于沿这种余下的水平井建立的裂缝,所述裂缝交替地间隔开并且交错在沿 所述注入井建立的交替的裂隙之间。具体地,向上延伸的基本上垂直的注入裂缝/裂隙沿 所述注入井的水平部分建立。垂直裂缝/裂隙也同样沿所述生产井的水平部分被建立,但 是这些裂缝横向地偏离从所述注入井建立的裂缝。换言之,水平扫过所述地层,交错的裂缝 交替地为流体注入裂缝或者生产裂缝。生产通过以下方式进行:经由所述注入井沿这种水 平(注入)井注入至裂隙中的流体,并且然后将储层流体驱动至先前沿所述水平生产井建 立的交替地间隔开的裂隙中,然后所述储层流体向下流动并且将其收集在在所述生产井内 的生产管道中。有利地,以这样的方式将所述注入流体注入所述地层中,在所述地层中所述 注入流体可以最容易地并且直接地实现其预期目的,即,将储层流体最佳地引导至所述地 层内的交替地间隔开的相邻裂隙中,由此向下排放。此储层流体,在向下排至所述交替地间 隔开的裂隙中之后,在所述生产井中通过所述生产管道采收并生产至地面。
[0040] 在多个相邻的相继的注入和生产裂缝/裂隙之间的横向间隔距离可以变化,或 者可以是恒定的,并且将基于通过多种已知的并且广泛使用的测井技术获得的所述地层 的性质的标准储层工程分析选择,并且将依赖于沿所述井的储层参数,如但不限于,基岩 渗透率、基岩压裂压力、产出烃类流度、注入流体的注入性,以及所需的注入和生产速率, 所述标准储层工程分析。使用软件如由加拿大亚伯达省卡尔加里的Computer Modelling Group (计算机模型组)许可的软件的数字模拟可以有助于注入流体的选择和所述独立的 注入和生产裂缝相对于彼此的横向偏移的确定。
[0041] 因此,在宽泛的备选方面,本发明的方法包括使用支撑的水力裂缝从地下地层采 收烃类的方法,所述方法包括步骤:
[0042] (i)钻注入井,所述注入井具有垂直部分和从所述注入井的所述垂直部分的下端 水平向外延伸的水平部分;
[0043] (ii)钻生产井,所述生产井具有垂直部分和从所述生产井的所述垂直部分的下端 向外延伸的水平部分,其中所述生产井的所述水平部分位于与所述注入井的所述水平部分 平行之处;
[0044] (iii)通过将加压流体在沿所述生产井和注入井的每一个的所述水平部分的每一 个的长度的多个不连续的位置处注入至所述生产井和注入井的每一个中,在所述地层中沿 所述生产井和注入井的所述水平部分的每一个中建立向上延伸的裂隙;其中所述生产井中 的所述不连续的位置在数量上基本上对应于所述注入井中的所述不连续的位置,并且其中 所述不连续的位置和沿所述注入井向上延伸的各自的所述裂隙的每一个与沿所述生产井 的所述水平部分向上延伸的相应的各自的裂隙交替地线性间隔开并且为基本上彼此相邻 的关系;
[0045] (iv)所述加压流体包含支撑剂,或者备选地在上面的步骤(ii)之后,将支撑剂在 压力下注入至所建立的裂隙中,以使所述裂隙处于支撑状态下;以及
[0046] (V)继续将所述加压流体注入,或将另一流体注入至所述注入井中,并且从而注入 至所述注入井上方的所述裂隙中,并因此注入至所述地层中从而将所述地层加压并且使得 将所述地层内的所述烃类驱动至所述生产井上方的所述裂隙中,并且将所述烃类在所述生 产井上方的所述裂隙中向下排至所述生产井的所述水平部分中;以及
[0047] (Vi)将收集在所述生产井的所述水平部分中的所述烃类生产至地面。
[0048] 在本发明的类似实施方案中,本发明包括使用支撑的水力裂缝从地下地层采收烃 类的方法,所述方法包括步骤:
[0049] (i)钻注入井,所述注入井具有垂直部分和沿所述地层的较低的部分从所述垂直 部分的下端水平向外延伸的水平部分;
[0050] (ii)钻生产井,所述生产井具有垂直部分和从所述垂直部分的下端向外延伸的水 平部分,其中所述生产井的所述水平部分位于与所述注入井的所述水平部分紧邻、平行并 且间隔开之处;
[0051] (iii)将所述地层沿所述生产井和注入井中的每一个压裂,并且建立多个向上延 伸的裂隙,所述裂隙从所述注入井和所述生产井的每一个的所述水平部分向上延伸并且位 于沿所述注入井和所述生产井的每一个的所述水平部分的长度之处,沿所述注入井建立的 所述向上延伸的裂隙沿所述注入井的所述水平长度与位于沿所述生产井之处的向上延伸 的裂缝相互交替;
[0052] (iv)使用注入管道,所述注入管道具有在所述注入井的所述水平部分的长度内沿 所述注入管道多个间隔开的封隔器密封,所述注入管道还具有位于所述向上延伸的裂缝沿 所述注入井所处的位置之处,在所述间隔开的封隔器密封的对之间的孔眼或者可以是开放 的孔眼,并且将加压流体注入至所述注入管道中并且注入至沿所述注入井的所述水平部分 延伸的所述裂隙中;
[0053] (V)使用生产管道,所述生产管道具有沿所述生产管道按照沿所述注入管道的所 述封隔器密封那样同样地间隔开的多个间隔开的封隔器密封,所述生产管道还具有沿所述 生产井的所述水平部分的长度,在所述间隔开的封隔器密封的对之间的孔眼或者可以是开 放的孔眼,其中所述生产管道中的所述孔眼布置为与位于所述注入管道中的所述孔眼交替 并且非横向对齐,并且从所述地层收集流至所述裂隙中并且经由所述生产管道中的所述孔 眼向下排至所述生产管道中的所述生产管道中的烃类;以及
[0054] (Vi)将收集在所述生产管道中的所述烃类生产至地面。
[0055] 在其中所述注入井是裸眼井或是在其中使用衬管的井的情况下可以使用上述方 法。在使用衬管的情况下,无需使用封隔器密封,但是所述井必须带衬管并且用水泥固定, 否则当将所述第二井眼压裂时所述第一井眼将充满注入流体。具体地,在带衬管的井是适 宜的并且因此不需要封隔器密封的情况下,进一步修改上述方法,其中:
[0056] (a)上面的步骤(i)还包括在所述注入井中插入并且用水泥固定衬管的步骤;
[0057] (b)步骤(ii)还包括在所述生产井中插入并且用水泥固定衬管的步骤;
[0058] (C)在步骤(ii)之后增加下述步骤:在所述生产井和注入井的所述水平部分的每 一个中在沿所述水平部分的多个不连续的位置处在所述衬管中建立射孔并且用水泥固定, 其中所述生产井中的所述不连续的位置与在所述注入井中在所述用水泥固定的衬管中建 立的所述相应的射孔在数量上近似相等但是线性地交替的。
[0059] 对以上方法备选地,可以进行两步法。具体地,在以如上所述的方式沿所述生产井 和注入井的每一个建立所述裂缝之后,如通常所进行的,首先将生产井和注水井都投入生 产,从全部裂隙生产向下排的储层流体(一次生产)。此后,即,在如在多次压裂的"致密" 地层中通常所发生的生产速率通常减缓并开始变得不经济的时间点上,停止从所述注入井 的生产,并且然后将流体经由所述注入井内的管道注入至交替的裂隙中,以由此开始如上 所述的流体驱动过程,同时继续从所述地层中的余下的交替地间隔开的裂隙生产流体。以 这种方式所述生产速率可以恢复到相似的较早的水平,并且从所述地层的总采收率增加。
[0060] 因此,根据上述两步法,在其一个实施方案中,此方法包括使用支撑的水力裂缝从 地下地层采收烃类的方法,所述方法包括以下步骤:
[0061] (i)钻注入井,所述注入井具有垂直部分和从所述垂直部分的下端水平向外延伸 的水平部分;
[0062] (ii)插入管道,所述管道具有沿所述管道在所述注入井的水平部分的长度内的多 个间隔开的封隔器密封,所述管道在所述间隔开的封隔器密封的对之间还具有孔眼或者可 以是开放的孔眼;
[0063] (iii)紧邻所述注入井钻生产井,所述生产井具有垂直部分和从所述垂直部分的 下端向外延伸的水平部分,其中所述生产井的所述水平部分位于与所述注入井的所述水平 部分紧邻、平行并且间隔开之处;
[0064] (iv)插入管道,所述管道具有沿所述管道按照所述注入井中的所述封隔器密封那 样同样地间隔开的多个间隔开的封隔器密封,所述管道还具有沿所述生产井的所述水平部 分的长度,在所述间隔开的封隔器密封的对之间的位置处的孔眼或者可以是开放的孔眼, 其中所述生产井中将所述管道中的所述孔眼布置为与所述注入井中的所述孔眼非横向对 齐;
[0065] (V)如果需要,将所述封隔器密封设置在所述注入井和所述生产井各自的所述水 平部分的每一个中,以便防止流体沿分别在所述生产井和注入井与所述管道中间的环形通 道的流动;
[0066] (Vi)将流体在压力下注入至所述注入井中,并且使得所述流体经由所述注入井中 的所述管道中的所述孔眼流至所述地层中,以便沿所述注入井在所述孔眼的每一个处建立 向上延伸的裂隙;
[0067] (Vi)将流体在压力下注入至所述生产井中,并且使得所述流体经由所述生产井中 的所述管道中的所述孔眼流至所述地层中,以便沿所述生产井在所述孔眼的每一个处建立 向上延伸的裂隙;
[0068] (Vii)在步骤(Vi)之后,经由所述生产井的所述水平部分和所述注入井的所述水 平部分中的所述管道收集流至所述裂隙中并且向下排至所述生产井和所述注入井中的所 述管道中的所述烃类;
[0069] (ix)经过一段时间以后并且当从所述生产井和所述注入井的生产降低至不令人 满意的速率时,将流体注入至所述注入井中并且沿所述注入井注入至所述向上延伸的裂隙 中;以及
[0070] (X)经由所述生产井的所述水平部分继续收集流至所述生产井上方的所述裂隙中 并且向下排至所述生产井中的所述管道中的所述烃类。
[0071] 在本发明的一个变体(所述"第二变体")中,仅钻单个(注入/生产)井,并且分 别使用相邻的裂隙的对作为注入裂隙和相邻的生产裂隙,同时注入裂隙中的流体迫使所述 地层中的烃类进入至所述生产裂隙中。此后,或者所述生产裂隙通过其中的流体注入转换 为注入裂隙,或者所述注入裂隙转换为生产裂隙,并且如下所述使用"驱扫"方法。
[0072] 具体地,在这种第二变体的第一实施方案中,在从生产裂隙生产一段时间之后,停 止从所述生产裂隙的烃类的生产,并且随后将该裂隙按如下所述的方式用作注入裂隙,并 且注入其中的流体将烃类驱动至另一个(其它)相邻的一个或多个生产裂隙。
[0073] 因此,在第二变体的该第一实施方案中,此方法包括使用支撑的水力裂缝从地下 地层采收烃类的方法,所述方法包括以下步骤:
[0074] (i)钻注入/生产井,所述注入/生产井具有垂直部分和从所述垂直部分的下端水 平向外延伸的水平部分,所述水平部分具有紧邻所述垂直部分的后跟部,以及紧邻所述水 平部分的远端的头前部;
[0075] (ii)在所述地层中沿所述水平部分通过在沿所述水平部分的长度的多个不连续 的间隔的位置处注入加压流体从而建立向上延伸的裂隙;
[0076] (iv)所述加压流体包含支撑剂,或者备选地在上面的步骤(ii)之后将支撑剂在 压力下注入至所建立的裂隙中,以使所述裂隙处于支撑状态下;以及
[0077] (V)将注入管道布置至所述井眼中,所述注入管道具有适合于当启动时在所述管 道与所述井眼之间建立密封的紧邻所述管道的远端的可启动的封隔器构件,并且将此封隔 器构件和注入管道在最远端的向上延伸的裂隙的后侧上设置在所述井眼内;
[0078] (Vi)将所述加压流体注入至、或者将另一流体注入至所述注入管道中,以使得所 述流体流至所述最远端的向上延伸的裂缝中,并且将经由紧邻所述最远端的向上延伸的裂 隙的倒数第二个裂隙流至所述井眼中的环形区域的油生产至地面;
[0079] (Vii)停用所述封隔器构件并且将所述封隔器构件和注入管道向所述垂直部分移 动,并且重新建立所述流体的注入以便将所述流体注入至所述倒数第二个向上延伸的裂隙 中,并且生产经由所述倒数第二个裂隙的后跟侧上的紧邻所述倒数第二个裂隙的裂隙流入 至所述环形区域中的油。
[0080] 当然,不从头前部开始并且不最初将流体注入至所述最远端的向上延伸的裂缝 中,而是在后跟开始,也可以通过代之以最初通过紧邻所述后跟的最近端的向上延伸的裂 隙注入,并且此后以如上所述的方式朝着所述头前进行,从而类似地使用此方法。
[0081] 因此,在这样的可替代的方法中,所述方法包括以下步骤:
[0082] (i)钻注入/生产井,所述注入/生产井具有垂直部分和从所述垂直部分的下端水 平向外延伸的水平部分,所述水平部分具有紧邻所述垂直部分的后跟部,以及紧邻所述水 平部分的远端的头前部;
[0083] (ii)在所述地层中沿所述水平部分通过在沿所述水平部分的长度的多个不连续 的间隔开的位置处注入加压流体从而建立向上延伸的裂隙;
[0084] (iv)所述加压流体包含支撑剂,或者备选地在上面的步骤(ii)之后将支撑剂在 压力下注入至所建立的裂隙中,以使所述裂隙处于支撑状态下;以及
[0085] (V)将注入管道布置至所述井眼中,所述注入管道具有适合于当启动时在所述管 道与所述井眼之间建立密封的紧邻所述管道的远端的可启动的封隔器构件,并且将此封隔 器构件和注入管道在最近端的向上延伸的裂隙的头前侧上设置在所述井眼内;
[0086] (Vi)启动所述封隔器构件并且将所述加压流体注入至、或者将另一流体注入至所 述注入管道中,以使得所述流体流至一个或多个余下的向上延伸的裂隙中,并且将经由所 述最近端的裂隙流至所述井眼中的环形区域中的油生产至地面;
[0087] (Vii)停用所述封隔器构件并且将所述封隔器构件和注入管道向所述头前部移 动,重新启动所述封隔器构件并且重新建立所述流体的注入,并且将所述流体注入至余下 的向上延伸的裂隙中,并且生产经由所述最近端的裂隙以及再相邻的倒数第二个裂隙流至 所述环形区域中的油。
[0088] 在上面的第二变体的第二实施方案中,在流体至注入裂隙中的注入发生一段时间 之后,停止流体至所述注入裂隙中的注入,并且随后以如下所述的方式使用此裂隙作为生 产裂隙,所述生产裂隙具有通过经由另一(其它)注入裂隙注入至所述地层中的流体从而 驱动至这种转换后的裂隙的烃类。
[0089] 因此,在这个第二变体的此第二实施方案中,此方法包括使用支撑的水力裂缝从 地下地层采收烃类的方法,所述水力裂缝用作生产通道并且随后用作注入通道,所述方法 包括以下步骤:
[0090] (i)钻注入/生产井,所述注入/生产井具有垂直部分和从所述垂直部分的下端水 平向外延伸的水平部分,所述水平部分具有紧邻所述垂直部分的后跟部,以及紧邻所述水 平部分的远端的头前部;
[0091] (ii)在所述地层中沿所述水平部分通过在沿所述水平部分的长度的多个不连续 的间隔开的位置处注入加压流体从而建立向上延伸的裂隙;
[0092] (iv)所述加压流体包含支撑剂,或者备选地在上面的步骤(ii)之后将支撑剂在 压力下注入至所建立的裂隙中,以使所述裂隙处于支撑状态下;以及
[0093] (V)将生产管道布置至所述井眼中,所述生产管道具有开口和适合于当启动时在 所述管道与所述井眼之间建立密封的紧邻所述生产管道的远端的所述生产管道上的可启 动的封隔器构件,并且将此封隔器构件设置在紧邻所述井眼的头前部之处在最远端的向上 延伸的裂隙的后跟侧上;
[0094] (vi)启动所述封隔器构件并且将所述加压流体注入至、或者将另一流体注入至所 述生产管道与所述井眼之间的环形区域中,并且从而将所述流体注入至紧邻所述最远端的 向上延伸的裂缝的倒数第二个裂隙中,并且经由所述生产管道生产经由所述最远端的向上 延伸的裂隙排至所述井眼中,并且此后经由所述生产管道中的所述开口流至所述生产管道 中的烃类;
[0095] (Vii)停用所述封隔器构件并且将所述封隔器构件和生产管道向所述后跟部移 动,重新启动所述封隔器构件并且重新建立所述流体至所述环形区域中的注入,以便将所 述流体注入至所述倒数第二个裂隙的后跟侧上的向上延伸的相邻裂隙中,并且生产经由所 述倒数第二个裂隙流至所述生产管道中的油。
[0096] 再一次,不从头前部开始并且不最初从所述最远端的向上延伸的裂缝进行生产, 可以将此方法修改为在后跟开始,也可以通过代之以最初通过紧邻后跟的最近端的向上延 伸的裂隙注入,并且此后以如上所述的方式朝着所述头前进行,从而类似地使用此方法。
[0097] 在所述第二变体的此方面,此方法包括以下步骤:
[0098] (i)钻注入/生产井,所述注入/生产井具有垂直部分和从所述垂直部分的下端水 平向外延伸的水平部分,所述水平部分具有紧邻所述垂直部分的后跟部,以及紧邻所述水 平部分的远端的头前部;
[0099] (ii)在所述地层中沿所述水平部分通过在沿所述水平部分的长度的多个不连续 的间隔开的位置处注入加压流体从而建立向上延伸的裂隙;
[0100] (iv)所述加压流体包含支撑剂,或者备选地在上面的步骤(ii)之后将支撑剂在 压力下注入至所建立的裂隙中,以使所述裂隙处于支撑状态下;以及
[0101] (V)将生产管道布置至所述井眼中,所述生产管道具有开口和适合于当启动时在 所述管道与所述井眼之间建立密封的紧邻所述生产管道的远端的所述生产管道上的可启 动的封隔器构件,并且将此封隔器构件设置在紧邻所述井眼的后跟部之处在最近端的向上 延伸的裂隙的头前侧上;
[0102] (Vi)启动所述封隔器构件并且将所述加压流体注入至、或者将另一流体注入至所 述生产管道与所述井眼之间的环形区域中,并且从而将所述流体注入至紧邻所述最近端的 裂隙中,并且经由所述生产管道生产经由所述余下的向上延伸的裂隙排至所述井眼中,并 且此后经由所述生产管道中的所述开口流至所述生产管道中的烃类;
[0103] (Vii)停用所述封隔器构件并且将所述封隔器构件和生产管道向所述头前部移 动,重新启动所述封隔器构件并且重新建立所述流体至所述环形区域中的注入,以便将所 述流体注入至在所述最近端的裂隙的后跟侧上的倒数第二个向上延伸的裂隙中,并且生产 经由相邻的余下裂隙流至所述生产管道中的油。
[0104] 在本发明的方法的所有实施方案中,所采收的烃类优选为油或气。
[0105] 在上述方法的改进中,所采收的烃类是甲烷,并且所述注入流体是C02。
[0106] 在另一改进中,所述注入流体在所述地层内的待采收的烃类中可溶混或不可溶 混。
[0107] 在又一实施方案中,所述注入流体是气体如〇)2或水蒸气,或者备选地是液体如 水。
[0108] 在又一实施方案中,所述注入流体包含用于在火烧油层法中使用的氧。
[0109] 附图简述
[0110] 图1是压裂地下地层并从其开采油的本发明的方法的一个实施方案("第一变 体")的侧截面视图,示出了流体流经两组裂隙,即交替地间隔开的注入裂隙和生产裂隙中 的每一个;
[0111] 图2是图1所示的本发明的所述实施方案的透视图;
[0112] 图3是沿图2的箭头"A-A"的局部截面视图;
[0113] 图4A-4C示出了本发明的方法的另一实施方案,所述实施方案从经由在水平井眼 的远端处的裂缝的流体注入和从相邻的裂缝以及较小程度地从更紧邻水平井眼的近端其 它裂缝的生产开始(图4A),并且随后将塞件向井眼的近端(后跟)移动,从而将用于生产 的裂缝转换为注入井(图4B、4C);
[0114] 图5A-5C示出了类似于图4A-4C所示的实施方案的本发明的方法的另一实施方 案,所述实施方案从经由沿水平井眼的倒数第二个远端裂缝的流体的注入和从最远端的裂 缝的生产开始,并且随后将塞件向井眼的近端(后跟)移动,随后从而将注入裂缝转换为生 产裂缝(图5B、5C);
[0115] 图6是典型的封隔器元件的示意性截面图,所述封隔器元件作为本方法的一部分 使用以当在插入生产井或注入井中之后启动时建立密封,从而隔离沿相应的生产井和注入 井的独立的位置,以允许以地层在沿注入井和生产井的水平部分的不连续的间隔处的压 裂;
[0116] 图7是典型的压力启动的滑动套筒的截面视图,所述滑动套筒作为本方法的一部 分使用,特别是用于裸眼井构造中,其中所述滑动套筒显示处于闭合位置用于插入裸眼井 中,并且此后可以通过施加至滑动套筒的液压流体压力使得滑动套筒中的孔眼打开;
[0117] 图8是图7的压力启动的滑动套筒的类似的截面图,其中所述滑动套筒显示处于 其中孔眼被打开的位置;
[0118] 图9是示出了对于各种构造的以m3/天计的油生产速率(y轴)对时间(天)(x 轴)的图,该图允许了图1-3中所示的本发明的方法与从所有裂隙生产的现有技术方法的 比较,其中曲线(a)是在无驱动流体的注入下的生产,曲线(b)是使用气体流体驱动(甲 烷)的产油速率,曲线(c)是2年的一次油生产之后再使用气注入(甲烷)的产油速率,并 且曲线(d)是在将水用作注入流体注入至交替地间隔开的裂隙中的情况下的产油速率;
[0119] 图10是示出了对于各种构造的作为原油地质储量的百分比00ΙΡ)的油采收率 (y轴)对时间(天)(X轴)的图,所述图允许了图1-3中所示的本发明的方法与从所有裂隙 生产的现有技术方法的比较,其中线(i)是使用一次生产方法(即,从注入井和生产井进行 生产)的% 00ΙΡ,线(ii)是在注入井中使用气体驱动流体注入的% 00ΙΡ,线(iii)是2年 的一次油生产之后再通过气体注入生产的% 00ΙΡ,并且线(iv)是使用水注入的% OOIP ;
[0120] 图11分别是两个版本的双管道封隔器的描绘,所述双管道封隔器可以连接在一 起用于在本发明的方法中在单个井中使用以允许地层中的交替地交隔开的垂直裂隙中的 流体注入以及从交替地交隔开的裂隙的油的采收;
[0121] 图12是本发明的方法的示意性说明,所述方法使用示出于图11中所示并且在本 文所描述的类型的双管道封隔器,以及单个井用于允许地层中的交替地间隔开的垂直裂隙 中的流体注入和从交替地交隔开的裂隙的油的采收;
[0122] 图13是地层的放大的示意性说明,仅使用一次采油,由此从所有裂隙/裂缝进行 收集;以及
[0123] 图14是根据本发明的一种方法的两个交替地间隔开的裂缝之间的地层段的类似 的放大示意性说明,其中使用第一组裂缝作为高压注入面以便在注入裂缝的区域产生高 压,并且使用最近的交替地间隔开的裂缝作为低压和高渗透性生产面。
[0124] 优选实施方案详述
[0125] 参考图1、2和3,项目20表示本发明的一种方法("第一变体")的描绘,所述方 法用于从多次压裂的具有含烃储层的"致密"地下地层6采收烃类,在所述含烃储层6的上 方通常为盖岩1的层并且在所述含烃储层6的下方通常为底部岩2的层。
[0126] 因此,在此第一变体中,将两个井钻至储层6中,所述两个井即具有垂直部分32和 水平部分44的注入井12,以及同样具有相应的垂直部分33和水平部分45的生产井8。
[0127] 如图1和2所示,将生产井8的水平部分45钻至平行于并且紧邻注入井12的水 平部分44之处。可以将水平部分45钻至与水平部分44齐平或其交替地间隔开的垂直上 方或下方(例如,参见图3)。
[0128] 可以将衬管(未示出)插入至一个或两个这种井8、12中,并且用水泥固定在适当 位置。如果在生产井8和注入井12中使用衬管,将生产井8的水平部分45在沿其的不连续 的位置38处使用本领域技术人员熟知的步骤射孔,并且将注入井12的水平部分44在(相 互交替的)不连续的位置37处类似地射孔,以允许加压流体至所述地层6中的流动,以及 烃类从地层6的收集,如下面更充分地说明的。
[0129] 地层6的压裂通过在沿水平部分44、45各自的长度的不连续的位置37、38处注入 加压流体进行,以便在地层6内建立分别沿水平部分44、45从这种不连续的位置37、38向 上延伸的裂隙5a、5b。
[0130] 重要地,沿注入井12的水平部分44的长度的不连续的位置37与那些沿生产井眼 8的水平部分45的长度线性地延伸的不连续的位置38为相互交替地间隔开的关系,以便从 而允许,当在这种不连续的位置37、38处注入加压流体时,以相互交替的基本上线性的关 系在地层6中建立各自向上延伸的裂隙5b、5a,如图1和2所示。
[0131] 压裂可以通过将管道55、56插入相应的水平部分44、45的每一个中进行,其中管 线55、56(其可以为连续的管道或接合管道串)的每一个沿其长度具有许多间隔开的封隔 器密封9。封隔器密封9在本领域中是熟知的,其一个实例描绘于图6中,并且可商购自多 个熟知的井下工具公司如Packers Plus Inc.(特别是用于无衬管井眼)以及Halliburton 公司(特别是用于带衬管的并且用水泥固定的井眼)。封隔器密封9,在如图6所示的其一 个实施方案中,具有液压启动活塞18。当将加压流体提供至可操作地与此封隔器密封9结 合的管线55、56时,这种加压油流经孔口 22,在孔口 22中所述加压油作用于双活塞18,然 后所述双活塞18横向地压缩并且致使弹性材料17径向向外膨胀(参见图6),然后所述弹 性材料17分别在水平井眼44、45 (或视情况可以是管道衬管)与管道55、56之间建立密封。
[0132] 参照图1-3,可以分别通过管道悬挂器30、25将管道55、56分别悬挂在注入井和生 产井12、8的垂直部分32、33中,如图1所示。
[0133] 当使用伸长的管道55、56时,可以将液压启动的套筒15插入封隔器密封9的对之 间。这种套筒15,其一个实例示于图7(闭合位置)和图8(打开位置)的详图中,各自具 有孔眼21,当将液压施加至套筒15的内部并且解除锁环42时,使得将这种孔眼21打开以 允许加压流体从管道55、56内离开从而流至所述地层6中以便造成压裂,并因此建立裂隙 5a、5b。当处于如图7所示的闭合位置时,可以将这种套筒15随管道55、56-起向下插入 至相应的水平部分44、45中,并且当处于所期望的位置37、38时,可以经由液压启动这种套 筒15以使套筒15露出孔眼21 (参见图8),从而允许此加压液压液体暴露至地层,从而建立 裂隙5a、5b。液压启动套筒15也同样是可商购的,一种这样的套筒可从亚伯达省卡尔加里 的 Packers Plus Inc.获得。
[0134] 备选地,裂隙5a、5b分别沿水平部分44、45的建立可以通过传统的,即使有些过时 并且更费时的所谓的"桥塞射孔联作"法的工艺进行。在此工艺中,将单一对的压力启动封 隔器密封9设置在在管道的远端处,此管道在所述封隔器密封9的对之间具有单个孔眼21。 将所述封隔器密封9的对启动并且从而部署为通过沿所述水平部分44、45的每一个的长度 推(或拉)这种封隔器密封9和管从而在沿水平部分44、45的每一个的多个不连续的位置 37、38处建立密封,并且此时停止,从而在所述不连续的位置37、38的每一个处供应液压流 体,以便在沿所述水平部分44、45的这种位置37、38的每一个处分别建立裂隙5a、5b。再一 次,根据本发明的方法,注入井12的水平部分44中的不连续的位置37与生产井8的水平 部分45中的不连续位置38处于相互交替地间隔开的布置,从而如图1和2所示在相邻的 裂隙5b之间并且紧邻所述相邻的裂隙5b提供加压流体的注入,以便能够最好地在这种再 加压最有用的位置处将这种致密地层6再加压。
[0135] 如上所述的为了建立裂缝/裂隙5a、5b的目的注入的流体可以包含支撑剂以将所 述裂隙5a、5b保持在张开的位置。备选地,在这种裂隙5a、5b的建立之后,可以将包含这种 支撑剂的第二流体随后经由管道55、56注入井下以将所建立的裂隙保持在"打开"的位置。
[0136] 当实施用于驱扫地层的本发明的方法时,可以使用相同的流体,或者甚至第三流 体作为驱动流体。
[0137] 当在地层6中建立裂隙5a、5b时,应当没有管道如具有相关的封隔器密封9和滑 动套筒15的管道55、56先前已经在压裂中使用并且在水平部分44、45中保留在原位,因此 将这种管道串55、56和相关的封隔器密封9以及相关的滑动套筒15插入水平部分44、45的 每一个中。然后将封隔器密封9启动,并且由此相邻的裂隙5a、5b彼此隔离。将注入流体 通过注入管道55注入。注入剂通过经由井衬管(如果使用衬管)中孔眼在沿水平部分44 的不连续的位置37处进入至裂隙5a中从而填充注入管道55上方的垂直裂缝5a,并且在 裂隙5a中上升,随后强迫这种注入剂流体进入至地层6中并且朝向相邻的裂隙5b横向流 动,所述相邻的裂隙5b本身与生产管道56连通。将排至生产管道56中的储层流体提升至 地面,通常通过栗送提升。所述注入剂流体可以是,但不限于以下物质,即:采出气,烟气等; 在火烧油层法中为含氧气体如空气、氧气或它们的混合物;可以也可以不在所述储层烃类 中溶解的液体如水、水蒸气或天然气液体。
[0138] 在优选的实施方案中,在没有泄压的原生储层中进行使用水力诱导的并且支撑的 储层裂缝5a、5b的这种改进的烃类采收的方法,以便保持最大的烃类流动性。然而,存在井 操作员会希望首先进行常规的一次石油生产或者储层已经泄压的情况,但尽管如此仍然可 以有益地使用本发明。
[0139] 由于地层6中因流体经由裂隙5b至地层中的注入而导致的增加的压力,将地层6 中存在的烃类和储层流体促至并且驱向插入裂隙5b之间的裂隙5a,如图2和3所示,并且 此后将其向下排从而由生产管道56收集,并且此后将其栗送至地面。
[0140] 在上面的方法的改进中,当刚刚分别沿水平部分44、45的每一个建立裂隙5a、5b 时,在注入井12中不开始流体的注入,并且代之以允许所有裂隙5a、5b从地层6接收烃类 流体。注入井12和生产井8都用于将烃类收集并且生产至地面。经过一段时间以后,地层 6中的环境压力由于烃类从地层6的采出而变得降低,并且烃类的生产降低至不可接受的 低生产速率,此时通过将加压流体注入至水平部分44中并因此注入至裂隙5a中从而将注 入井12从生产井转换成注入井。此步骤之后实质上在裂隙5b之间建立了较高压力的区域, 因此将地层6中的其余烃类"驱动"至裂隙5b中用于通过生产管道56的后续收集,并且用 于生产至地面。
[0141] 在本发明的方法的第一实施方案示出于图4A-4C中的第二个变体中,仅钻单个注 入/生产井90,所述注入/生产井90具有垂直部分91以及从所述垂直部分91的下端向外 延伸的水平部分92。后跟部99存在于垂直部分91的底部,即在所述水平部分92的最近端 处,并且头前部100存在于相对侧,所述水平部分92的最远端。
[0142] 通过在沿所述水平部分92的多个不连续的间隔开的位置处注入加压流体而沿水 平部分92的长度建立图4A中示为5a和5b、5b'、5b"、5b"'、51^和5 V的向上延伸的裂隙。 所述加压流体包含支撑剂,或者备选地将支撑剂在压力下注入至所建立的这种缝隙中并且 使所述缝隙处于支撑状态下。此后,将注入管道55置于井90的水平部分92中。具有如图 6所示的可启动的封隔器构件93的注入管道55位于紧邻所述管道55的远端之处。当在 管道55中经由压力液压启动时,可启动的封隔器93适合于在所述管道55与所述水平部分 92之间建立密封。
[0143] 在依次示于图4A-4C中的方法的一个实施方案中,封隔器93和注入管道55起初 位于最远端的向上延伸的裂隙5a的后跟侧,如图4A所示。将加压流体96注入至所述注入 管道55中以使得所述流体流至所述最远端的向上延伸的裂缝5a中,并且将经由紧邻所述 最远端的向上延伸的缝隙5a的倒数第二个缝隙5b流至所述井眼中的环形区域中的油生产 至地面。
[0144] 此后,停用封隔器构件93,并且将管道55和封隔器构件93向所述后跟99移动, 如图4B所示。将封隔器构件93重新启动以便在注入管道55与井眼90之间建立密封。重 新开始所述流体96的注入以便将所述流体96注入至所述倒数第二个向上延伸的缝隙5a' 中,并且生产经由邻近所述倒数第二个缝隙5a'在所述倒数第二个缝隙5a的后跟侧上的缝 隙5b'流至所述环形区域中的油;
[0145] 如图4C所示,进一步地重复此方法,并且此后,每一次逐渐地将相继的生产裂隙 513"、513"'、51^和5' 1转换为相应的生产裂隙5&'、5&"等,直至到达水平部分92的后跟部99, 此时已经将此地层6中的烃类基本上采收。
[0146] 当然,也可以反向地进行此方法以获得基本上相同的结果,以从后跟99到头前 100并且实际上将顺序颠倒,逐步地驱动地层6并从所述地层6采收,如在图4C-4A中依次 所示。
[0147] 在此实施方案中,裂隙5a和5b、5b'、5b"、5b"'、51^和5V如前所述建立,裂隙5a 是最紧邻后跟部99(即位于水平部分92的近端)的裂隙,并且裂隙5b、5b'、5b"、5b"'、5blv 和5V分别向头前100延伸。在此实施方案中,当将注入管道55连同可启动的封隔器93 - 起布置在水平部分92中时,其置于最近端的向上延伸的裂隙5a的头前侧上。将封隔器93 启动(在这个实施方案中,封隔器93不通过管55内的压力启动,而是经由本领域技术人员 熟知的其它方式启动,如通过落球法启动,其不需要在此讨论),并且将加压流体96注入至 管道55中,从而引起至裂隙5b中,以及可能地至另外的其余裂隙5b'、5b"、5b"'、5blP 5 v 中的流入。将经由所述最近端的裂隙5a流至管道55与井眼90之间的所述井眼中的环形区 域中的烃类生产至地面。此后,将所述封隔器构件93停止,并且将其与所述注入管道一起 向头前部100移动,在那里将封隔器构件93重新启动。再次将流体96注入至其余的向上 延伸的裂隙5b"、5b"'、51^和5 V*,并且将经由所述最近端的缝隙5a流至所述环形区域中 并且流至另一相邻的倒数第二个缝隙5a'中的烃类生产至地面。进一步地重复此方法,并 且此后,每一次逐步地将相继的生产裂隙5b"、5b"'、51^和5 vR化为相应的生产裂隙5a'、 5a"等,直至到达水平部分92的头前部100,此时已经将此地层6中的烃类基本上采收。
[0148] 在图5A-5C所示的本发明的方法的第二变体的第二实施方案中,也仅钻单个注入 /生产井90,按照如上所述的方式如图5A所示沿水平部分92的长度建立向上延伸的裂隙 5a和5b。生产管道55位于水平部分92中,所述生产管道55具有开口端94以及在所述生 产管道55上的可启动的封隔器93,同时封隔器构件93位于紧邻头前部100之处在最远端 的向上延伸的裂隙5b的后跟侧上,如图5A所示。将封隔器构件93启动以在管道55与井 眼90之间建立密封,并且将流体96注入至所述生产管道55与所述井眼90之间的环形区 域中并且从而注入至紧邻所述最远端的向上延伸的裂隙5b的倒数第二个缝隙5a中,所图 5A所示。将经由所述最远端的向上延伸的裂隙5b排至所述水平部分92中,并且此后经由 在生产管道中的所述开口 94流入至所述生产管道中的烃类95生产至地面。在生产减慢之 后,将封隔器构件93停止,并且将其随生产管道55 -起向后跟部99移动,在那里将所述封 隔器构件93重新启动。如图5B所示,再次开始流体96的注入,以使得将流体再次注入至 所述环形区域中以便此时将其注入至倒数第二个缝隙5b'的后跟侧上的向上延伸的相邻 缝隙5a中,并且生产经由所述倒数第二个缝隙流至所述生产管道中的油;
[0149] 如图5C所示,进一步地重复以上方法,并且此后,相继地将注入裂隙转换为生产 裂隙,始终在水平部分92的后跟99的方向上前进,直至已经将地层6的全部暴露至该方 法,并且使用这种"驱动"方法采收烃类。
[0150] 再一次,当然,也可以类似地反向进行此方法,以实现基本上相同的结果,以从后 跟99至头前100并且实际上将顺序颠倒,逐步地驱动地层6并从所述地层6采收,如在图 4C-4A中依次所示。
[0151] 在此实施方案中,将裂隙5a和5b、5b'、5b"、5b"'、51^和5V如前所述建立,具有 裂隙5a是最紧邻后跟部99 (即位于水平部分92的近端)的裂隙,并且裂隙5b、5b'、5b"、 5b"'、5blP 向头前 100 延伸。
[0152] 将生产管道55布置在水平部分92中紧邻后跟部99之处,所述生产管道55在其 上具有可启动的封隔器构件93以及在所述生产管道55的远端处的开口 94。将封隔器93 启动(在这个实施方案中,封隔器93不通过管道55内的压力启动,而是经由本领域技术人 员熟知的其它方式如通过落球法启动,其不需要在此进行讨论)以在最近端的向上延伸的 裂隙5a的头前侧上在所述管道55与所述井眼90之间建立密封。将流体96注入至所述生 产管道55与所述井眼90之间的环形区域中并且从而注入至所述最近端的裂隙5a中,并且 生产经由所述其余的向上延伸的裂隙5b排至所述井眼中,并且此后经由所述生产管道55 中的所述开口 94流至所述生产管道55中的烃类。通过以下方式重复所述方法:将封隔器 构件93停止并且将所述封隔器构件93和生产管道55向所述头前部100移动相继地,将所 述封隔器构件93重新启动并且重新建立所述流体96至所述环形区域中的注入,以便将所 述流体96注入至在所述最近端的缝隙5a的后跟侧上的倒数第二个缝隙中,并且生产经由 相邻的其余缝隙流至所述生产管道中的油。
[0153] 进一步地重复上述方法,始终在水平部分92的头前100的方向上进行相继地将生 产裂隙转换为注入裂隙,直至地层6的全部已经暴露至该方法,并且使用这种"驱动"方法 采收烃类。
[0154] 在另一个实施方案中,本发明的方法包括使用双管道封隔器12a、12b以及单个生 产/注入井眼90以在地层6中实现交替地间隔开的垂直裂隙5a中的流体注入以及油从交 替地间隔开的采收裂隙5b的进一步采收,并且使用双管道封隔器12a、12b的这种备选的方 法示意性地示于图12中。
[0155] 在该具体方法中使用的双管道封隔器12a、12b的放大图在图11中示出。
[0156] 从图12可以看出,在地层6中建立的交替的水力裂缝5a、5b中使用双管道封隔器 12a、12b使用流体注入从地下地层6采收烃类的本发明的方法包括首先在地层6中钻单个 注入/生产井90的步骤,所述注入/生产井90具有垂直部分91以及从所述垂直部分91 的下端水平向外延伸的较低的水平部分92。
[0157] 此后,在此方法的一个实施方案中,通过已知的压裂方法如插入一系列封隔器9 从而沿所述注入/生产井眼90的水平部分92的长度分别建立一系列平行向上延伸的交替 的裂隙5a、5b,从而建立水平部分92的间隔开的段7、8,并且允许加压压裂流体向此隔离的 段7、8的提供以便在沿注入/生产井眼90的水平部分92的长度的间隔开的已知距离处建 立从所述水平部分92垂直向上延伸的交替的裂隙5a、5b。
[0158] 此后,如果使用双管道封隔器12a、12b,可以随后再次使用这种封隔器,或者备选 地如果不使用它们,可以将具有沿其间隔开的双管道封隔器12a、12b的双管道串10、11插 入水平井眼92中从而放置多个封隔器12a、12b,所述多个封隔器12a、12b各自具有双管 道10、11从所述封隔器12a、12b穿过,并且所述双管道10、11通过穿过封隔器12a的双管 道10、11的每一个上的连接阳螺纹13连接至并且螺纹地插入封隔器12b上的接头14中从 而连接在一起并沿所述注入/生产井90的所述水平部分92的所述长度放置,并且如图12 所示将所述封隔器12a、12b沿所述长度在所述向上延伸的裂隙5a、5b之间交替地间隔开, 从而将所述长度分隔成交替地间隔开的流体注入区7和流体采收区8。所述双管道封隔器 12a,12b中的一个管道11在管道11中具有射孔15,所述射孔15与注入区7中的交替间隔 的裂隙5a相对,并且另一个所述双管道10在双管道10中具有射孔21,所述射孔21与采收 区8中的剩余的交替间隔的裂隙5b相对。
[0159] 然后将加压流体注入至所述双管道的一个,即注入管道10中并且从而,经由在所 述注入管道10中的孔眼15而注入至所述流体注入区7中并且因此进入至沿所述注入/生 产井的所述水平部分的所述长度的交替地间隔开的裂隙5a中。同时或者随后,将经由其它 的交替地间隔开的裂隙5b排至所述交替地间隔开的流体采收区8中,并且从而经由所述双 管道中的另一个10中的孔眼21进入至所述双管道中的另一个10中的烃类栗送至/生产 至地面。
[0160] 图13示出了现有的(不能令人满意的)油采收方法(不是本发明的主题),其中 将所有裂隙5b都用于生产。具体地,图13为地层1在两组裂缝5b之间的部分的放大示意 图,所述两组裂缝5b沿所述生产井眼77建立,仅使用一次采油,由此从所有裂隙/裂缝5b 进行收集。在此方法中,提供两(2)个低压渗透性生产面75,其中加热的油可以向下排至生 产井眼77中用于生产至地面。归因于缺少流体驱动,并且特别是在相邻的交替地间隔开的 裂缝5b之间的流体驱动,对于流动至生产裂缝5b中的油仅建立了小的流体流动矢量78、 79。不利地,在"致密"地层中,地层1的很大一部分,即由灰色带"X"包围的体积继续拥有 截留的(未采收的)地沥青,所述地沥青保持为未通过这种方法采收。
[0161] 比较而言,图14描绘了类似的地层1的部分Ia的放大示意图,其使用本发明的油 采收方法。
[0162] 具体地,图14描绘了一种方法,在所述方法中交替地间隔开的注入裂缝5a和生产 裂缝5b位于沿生产井眼77的长度之处。在由流体如稀释剂、加热的水蒸气、0) 2或减粘剂 建立的注入面76,注入至注入裂缝5a。这种流体在流体流动矢量78的单一方向上,即朝向 生产裂隙5b驱动地层1的部分Ia内的地沥青,由此在地层Ia内形成高渗透性(低压)生 产面75,所述生产面75允许沥青向下排至生产井眼77用于生产至地面。有利地,对于"致 密"地层,使用图14的这种方法,并且不同于图13的方法,从地层1的部分Ia的基本上全 部体积,特别是从比图13中排油的地层的体积更大的地层1的体积驱动(驱扫)沥青,因 此与图13所描绘的方法相比,增加了从地层1的给定体积的生产效率。 实施例
[0163] 为了表明本发明的方法相对于现有技术的功效,至少对于使用两个平行井的第一 变体与现有技术的比较,使用Computer Modelling Group的STARS储层模拟软件,以用下 面的表1的参数修改的标准CMG模型开始,进行四(4)种情况的数值模拟:
[0164] 表1-数值模拟参数
Figure CN105358793AD00231
[0166] 假定一般的"致密"储层轻油,并且该模型使用代表作用储层的1/4的对称元素。
[0167] 试验结果
[0168] 图9和10分别对于本发明的多个实施方案与现有技术使用从所有建立的裂隙生 产的"一次"采收方法比较示出了随时间的生产速率和油采收率。
[0169] 关于图9,图9示出了对于以下各种配置的油生产速率:
[0170] 曲线(a):描绘了使用从所钻的两个井的每一个(即,从在地层中建立的所有裂 隙)生产的一次生产方法在11年(即4015天)的时间内随时间的油生产速率;
[0171] 曲线(b):描绘了本发明的第二实施方案,即为期2年的从所有建立的裂隙的一次 生产,然后在剩下的9年内将气体注入至每隔一个的裂隙中并且从剩下的裂隙生产的作为 时间(天)的函数的油生产速率;
[0172] 曲线(c):描绘了本发明的第一实施方案,即在11年的时间内将气体注入至每隔 一个的裂隙中并且从剩下的裂隙生产的作为时间(天)的函数的油生产速率;以及
[0173] 曲线(d):描绘了本发明的第二实施方案,即为期2年的从所有建立的裂隙的一次 生产,然后在剩下的9年内将水注入至每隔一个的裂隙并且进行从剩下的裂隙生产的作为 时间(天)的函数的油生产速率;
[0174] 关于图10 :
[0175] 曲线(a):描绘了在11年(即,4015天)的时间内使用从所钻的两个井中的每一 个(即,从在地层中建立的所有裂隙)生产的一次生产方法的随时间的油% OOIP ;
[0176] 曲线(b):描绘了对于本发明的第二实施方案,即为期2年的从所有建立的裂隙的 一次生产,然后在剩下的9年内将气体注入至每隔一个的裂隙中并且从剩下的裂隙生产的 作为时间(天)的函数的油% OOIP ;
[0177] 曲线(c):描绘了对于本发明的第一个实施方案,即在11年的时间内将气体注入 至每隔一个的裂隙中并且进行从剩下的裂隙生产的作为时间(天)的函数的油% 00ΙΡ;以 及
[0178] 曲线⑷:描绘了对于本发明的第二实施方案,即从1/2的裂隙进行生产,同时用 水注入剩下的交替的裂隙中的作为时间(天)的函数的油生产速率。
[0179] 如从图9可以看出,初级油生产的生产速率(曲线(a))跌落非常快。3年之后, 生产速率(曲线(a))只有2m 3/d并具有10. 5%的采收率(由图9看出),这是不经济的水 平。10年的采收率(参见图9)只有13. 3%。
[0180] 然而,如果以本发明的方式,即在交替地间隔开的裂缝中注入气体,在2年的一次 油生产之后,如从图9的曲线(c)可以看出,在保持注入压力低于23, OOOkPa的最大安全 (无压裂)水平时,发生了油产量的激增。
[0181] 下面的表2总结了从上面的试验获得的额外结果,包括在3年和11年的任意时间 段内从图10获得的对于以下四⑷个不同的配置的% OOIP :(i) "一次",意指从所有裂隙 生产,没有交替的裂隙中的流体注入;(ii) "气体",意指从1/2的裂隙生产,同时用气注入 剩下的交替的裂隙;(iii) "一次然后气体",意指从所有裂隙初始生产,然后从1/2的裂隙 生产同时用气体注入剩下的交替的裂隙;以及(iv)"水",意指从1/2的裂隙生产,同时用水 注入剩下的交替的裂隙。
Figure CN105358793AD00241
[0184] *从所有裂隙生产(不是本发明的一部分)
[0185] **两年的一次生产,然后是9年的气体注入。
[0186] 当从头开始注入气体[曲线(b)],而不是经过2年的一次油生产时,峰值油生产速 率提早约480天(即,I. 3年)出现,这对货币价值是有益的[比较曲线(b)与曲线(c)]。 然而,延迟开始气体注入仅对油采收率具有轻度的影响,因为在11年之后,如从图10和表 2看出的,油采收率OOIP)的差异相对微小,即只有1.5% [ 即,曲线(b)的40. 7%与曲 线(c)的39. 2 %比较]。
[0187] 显著地,如从图10和上面的表2看出,使用本发明的流体驱动油采收方法,无论是 使用注入井裂隙中的立即气体注入和从生产井裂隙的生产(即,图8的曲线(b))的第一实 施方案还是使用为期2年的从所有裂隙的一次生产随后是从注入井的注入以及从生产井 的生产[即,图8的曲线(C)]的第二实施方案,经过11年,各自都提供了约40%的高油采 收率。
[0188] 反之,再参考图10,使用包括从生产井和注入井的每一个生产,即从沿两个井建立 的所有裂隙生产(即,图10的曲线(a))的现有技术一次生产方法,在11年之后此方法仅 产生了 13. 2%的油采收率。
[0189] 因此,在所模拟的情形中,本发明的使用已经能够使% OOIP采收率增加约26%的 量(即,39. 2%- 13. 2% )。
[0190] 以上公开代表了权利要求书中所述的本发明的实施方案。在先前的描述中,为了 解释的目的,给出了许多细节以便提供本发明的实施方案的透彻理解。然而,显然地是,为 了使本领域技术人员实施本发明,这些以及其它的具体细节不一定需要在本文中列举。
[0191] 权利要求的范围不应受限于在前述实施例中给出的优选实施方案,而应给出与作 为一个整体的说明书一致的最宽的解释,并且权利要求不受限于本发明的优选的或示例的 实施方案。

Claims (21)

1. 使用水力裂缝从地下地层采收烃类的方法,所述水力裂缝在所述地层内成为注入通 道和生产通道,所述方法包括以下步骤: (i) 钻注入井,所述注入井具有垂直部分和从所述垂直部分的下端水平向外延伸的水 平部分; (ii) 钻生产井,所述生产井具有垂直部分和从所述垂直部分的下端向外延伸的水平部 分,其中所述生产井的所述水平部分位于与所述注入井的所述水平部分平行之处; (iii) 将所述地层沿所述生产井和注入井中的每一个压裂,并且建立多个向上延伸的 裂隙,所述裂隙从所述注入井和所述生产井的每一个的所述水平部分向上延伸并且位于沿 所述注入井和所述生产井的每一个的所述水平部分的长度之处,沿所述注入井建立的所述 向上延伸的裂隙沿所述注入井的所述水平长度与位于沿所述生产井之处的向上延伸的裂 缝相互交替; (iv) 将加压流体注入至所述注入井中,并且从而注入至所述注入井上方的裂隙中,并 且因此注入至所述地层中,从而对所述地层加压并且将所述地层内的所述烃类驱动至所述 生产井上方的所述裂隙中,并且将所述烃类在所述生产井上方的所述裂隙中向下排至所述 生产井的所述水平部分中;以及 (v) 将收集在所述生产井的所述水平部分中的所述烃类生产至地面。
2. 如权利要求1所述的方法,其中所述注入井的所述水平部分位于紧邻所述生产井的 所述水平部分之处,但与所述生产井的所述水平部分横向间隔开。
3. 如权利要求1所述的方法,其中包括将所述地层压裂的步骤(iii)包括将加压流体 在沿所述生产井和注入井的每一个的所述水平部分的每一个的长度的多个不连续的位置 处注入至所述生产井和注入井的每一个中,其中所述生产井中的所述不连续的位置在数量 上基本上对应于所述注入井中的所述不连续的位置,并且其中所述不连续的位置和沿所述 注入井向上延伸的各自的所述裂隙的每一个与沿所述生产井的所述水平部分向上延伸的 相应的各自的裂隙交替地线性间隔开并且为基本上彼此相邻的关系。
4. 如权利要求3所述的方法,所述方法在将加压流体注入以压裂所述地层的所述步骤 之后还包括以下步骤: 停止流体至所述注入井中的注入一段时间,并且收集进入所述裂隙并且向下排至所述 注入井和生产井中的烃类,并且将此烃类生产至地面; 当烃类从所述地层的生产减缓至不可接受的速率时,继续权利要求1的步骤 (iv)-(v) 〇
5. 如权利要求1或3所述的采收烃类的方法,其中所述加压流体包含支撑剂,或者在地 层的所述压裂之后,将支撑剂在压力下注入至所建立的裂隙中,以使所述裂隙处于支撑状 态下。
6. 如权利要求1所述的采收烃类的方法: (i) 其中在钻所述注入井的所述步骤中,所述水平部分沿所述地层的较低的部分从所 述垂直部分的下端水平向外延伸; (ii) 其中在钻所述生产井的所述步骤中,所述生产井的所述水平部分位于与所述注入 井的所述水平部分紧邻、平行并且间隔开之处; (iii) 使用注入管道,所述注入管道具有在所述注入井的所述水平部分的长度内沿所 述注入管道的多个间隔开的封隔器密封,所述注入管道还具有位于所述向上延伸的裂缝沿 所述注入井所处的位置之处、在所述间隔开的封隔器密封的对之间的孔眼或者可以是开放 的孔眼,并且将所述加压流体注入至所述注入管道中并且注入至沿所述注入井的所述水平 部分延伸的所述裂隙中; (iv)使用生产管道,所述生产管道具有沿所述生产管道按照沿所述注入管道的所述封 隔器密封那样同样地间隔开的多个间隔开的封隔器密封,所述生产管道还具有沿所述生产 井的所述水平部分的长度,在所述间隔开的封隔器密封的对之间的孔眼或者可以是开放的 孔眼,其中所述生产管道中的所述孔眼布置为与位于所述注入管道中的所述孔眼交替并且 非横向对齐; (V)从所述地层收集流至所述裂隙中并且经由所述生产管道中的所述孔眼向下排至所 述生产管道中的所述生产管道中的烃类;以及 (Vi)将收集在所述生产管道中的所述烃类生产至地面。
7. 如权利要求6所述的方法,其中: (a) 步骤(i)还包括在所述注入井中插入并且用水泥固定衬管的步骤; (b) 并且步骤(ii)还包括在所述生产井中插入并且用水泥固定衬管的步骤; (c) 在步骤(ii)之后增加下述步骤:在所述生产井和注入井的所述水平部分的每一个 中在沿所述水平部分的多个不连续的位置处在所述衬管中建立射孔并且用水泥固定,其中 所述生产井中的所述不连续的位置与在所述注入井中在所述衬管中建立的所述相应的射 孔在数量上近似相等但是线性交替的。
8. 使用水力裂缝从地下地层采收烃类的方法,所述水力裂缝分别作为交替的注入通道 和生产通道,所述方法包括以下步骤: (i) 钻注入井,所述注入井具有垂直部分和从所述垂直部分的下端水平向外延伸的水 平部分; (ii) 插入管道,所述管道具有沿所述管道在所述注入井的水平部分的长度内的多个间 隔开的封隔器密封,所述管道在所述间隔开的封隔器密封的对之间还具有孔眼或者可以是 开放的孔眼; (iii) 紧邻所述注入井钻生产井,所述生产井具有垂直部分和从所述垂直部分的下端 向外延伸的水平部分,其中所述生产井的所述水平部分位于与所述注入井的所述水平部分 紧邻、平行并且间隔开之处; (iv) 插入管道,所述管道具有沿所述管道按照所述注入井中的所述封隔器密封那样同 样地间隔开的多个间隔开的封隔器密封,所述管道还具有沿所述生产井的所述水平部分的 长度,在所述间隔开的封隔器密封的对之间的位置处的孔眼或者可以是开放的孔眼,其中 所述生产井中的所述管道中的所述孔眼布置为与所述注入井中的所述孔眼非横向对齐; (v) 如果需要,将所述封隔器密封设置在所述注入井和所述生产井各自的所述水平部 分的每一个中,以便防止流体沿分别在所述生产井和注入井与所述管道中间的环形通道的 流动; (vi) 将流体在压力下注入至所述注入井中,并且使得所述流体经由所述注入井中的所 述管道中的所述孔眼流至所述地层中,以便沿所述注入井在所述孔眼的每一个处建立向上 延伸的裂隙; (Vii)将流体在压力下注入至所述生产井中,并且使得所述流体经由所述生产井中的 所述管道中的所述孔眼流至所述地层中,以便沿所述生产井在所述孔眼的每一个处建立向 上延伸的裂隙; (Viii)在步骤(Vi)之后,经由所述生产井的所述水平部分和所述注入井的所述水平 部分中的所述管道收集流至所述裂隙中并且向下排至所述生产井和所述注入井中的所述 管道中的所述烃类; (ix)经过一段时间以后并且当从所述生产井和所述注入井的生产降低至不令人满意 的速率时,将流体注入至所述注入井中并且沿所述注入井注入至所述向上延伸的裂隙中; 以及 (X)经由所述生产井的所述水平部分继续收集流至所述生产井上方的所述裂隙中并且 向下排至所述生产井中的所述管道中的所述烃类。
9.如权利要求1或8所述的方法,其中所述烃类是油或气。
10. 如权利要求1或8所述的方法,其中所述烃类是甲烷,并且所述流体是C0 2。
11. 如权利要求1或8所述的方法,其中所述流体在所述烃类中可溶混或不可溶混。
12. 如权利要求1或8所述的方法,其中所述流体是气体或液体。
13.如权利要求1所述的方法,其中所述流体包含用于在火烧油层法中使用的氧。
14.如权利要求1或8所述的方法,其中所述流体包括气体和/或液体。
15.如权利要求1或8所述的方法,其中将气体和液体交替地或者一起注入至所述注入 井上方的所述裂隙中。
16.如权利要求1或8所述的方法,其中所述流体是水蒸气。
17.使用交替的裂缝中的流体注入和从余下的交替地间隔开的裂缝的生产从地下地层 采收烃类的方法,所述方法包括以下步骤: (i) 钻注入/生产井,所述注入/生产井具有垂直部分和从所述垂直部分的下端水平向 外延伸的水平部分,所述水平部分具有紧邻所述垂直部分的后跟部,以及紧邻所述水平部 分的远端的头前部; (ii) 在所述地层中沿所述水平部分通过在沿所述水平部分的长度的多个不连续的间 隔开的位置处注入加压流体从而建立向上延伸的裂隙; (iii) 所述加压流体包含支撑剂,或者在上面的步骤(ii)之后将支撑剂在压力下注入 至所建立的裂隙中,以使所述裂隙处于支撑状态下;以及 (iv) 将注入管道布置至所述井眼中,所述注入管道具有适合于当启动时在所述管道与 所述井眼之间建立密封的紧邻所述管道的远端的可启动的封隔器构件,并且将此封隔器构 件和注入管道在最远端的向上延伸的裂隙的后跟侧上设置在所述井眼内; (V)将所述加压流体注入至、或者将另一流体注入至所述注入管道中,以使得所述流体 流至所述最远端的向上延伸的裂缝中,并且将经由紧邻所述最远端的向上延伸的裂隙的倒 数第二个裂隙流至所述井眼中的环形区域的油生产至地面; (Vi)停用所述封隔器构件并且将所述封隔器构件和注入管道向所述垂直部分移动,并 且重新建立所述流体的注入以便将所述流体注入至所述倒数第二个向上延伸的裂隙中,并 且生产经由所述倒数第二个裂隙的后跟侧上的紧邻所述倒数第二个裂隙的裂隙流至所述 环形区域中的油。
18.使用交替的裂缝中的流体注入和从余下的交替地间隔开的裂缝的生产从地下地层 采收烃类的方法,所述方法包括以下步骤: (i) 钻注入/生产井,所述注入/生产井具有垂直部分和从所述垂直部分的下端水平向 外延伸的水平部分,所述水平部分具有紧邻所述垂直部分的后跟部,以及紧邻所述水平部 分的远端的头前部; (ii) 在所述地层中沿所述水平部分通过在沿所述水平部分的长度的多个不连续的间 隔开的位置处注入加压流体从而建立向上延伸的裂隙; (iii) 所述加压流体包含支撑剂,或者在上面的步骤(ii)之后将支撑剂在压力下注入 至所建立的裂隙中,以使所述裂隙处于支撑状态下;以及 (iv) 将注入管道布置至所述井眼中,所述注入管道具有适合于当启动时在所述管道与 所述井眼之间建立密封的紧邻所述管道的远端的可启动的封隔器构件,并且将此封隔器构 件和注入管道在最近端的向上延伸的裂隙的头前侧上设置在所述井眼内; (V)启动所述封隔器构件并且将所述加压流体注入至、或者将另一流体注入至所述注 入管道中,以使得所述流体流至一个或多个余下的向上延伸的裂隙中,并且将经由所述最 近端的裂隙流至所述井眼中的环形区域中的油生产至地面; (Vi)停用所述封隔器构件并且将所述封隔器构件和注入管道向所述头前部移动,重新 启动所述封隔器构件并且重新建立所述流体的注入,并且将所述流体注入至余下的向上延 伸的裂隙中,并且生产经由所述最近端的裂隙以及再相邻的倒数第二个裂隙流至所述环形 区域中的油。
19.使用交替的裂缝中的流体注入和从余下的交替地间隔开的裂缝的生产从地下地层 采收烃类的方法,所述方法包括以下步骤: (i) 钻注入/生产井,所述注入/生产井具有垂直部分和从所述垂直部分的下端水平向 外延伸的水平部分,所述水平部分具有紧邻所述垂直部分的后跟部,以及紧邻所述水平部 分的远端的头前部; (ii) 在所述地层中沿所述水平部分通过在沿所述水平部分的长度的多个不连续的间 隔开的位置处注入加压流体从而建立向上延伸的裂隙; (iii) 所述加压流体包含支撑剂,或者在上面的步骤(ii)之后将支撑剂在压力下注入 至所建立的裂隙中,以使所述裂隙处于支撑状态下;以及 (iv) 将生产管道布置至所述井眼中,所述生产管道具有开口和适合于当启动时在所述 管道与所述井眼之间建立密封的紧邻所述生产管道的远端的所述生产管道之上的可启动 的封隔器构件,并且将此封隔器构件设置在紧邻所述井眼的头前部之处在最远端的向上延 伸的裂隙的后跟侧上; (V)启动所述封隔器构件并且将所述加压流体注入至、或者将另一流体注入至所述生 产管道与所述井眼之间的环形区域中,并且从而将所述流体注入至紧邻所述最远端的向上 延伸的裂隙的倒数第二个裂隙中,并且经由所述生产管道生产经由所述最远端的向上延伸 的裂隙排至所述井眼中,并且此后经由所述生产管道中的所述开口流至所述生产管道中的 烃类; (Vi)停用所述封隔器构件并且将所述封隔器构件和生产管道向所述后跟部移动,重新 启动所述封隔器构件并且重新建立所述流体至所述环形区域中的注入,以便将所述流体注 入至所述倒数第二个裂隙的后跟侧上的向上延伸的相邻裂隙中,并且生产经由所述倒数第 二个裂隙流至所述生产管道中的油。
20. 使用交替的裂缝中的流体注入和从余下的交替地间隔开的裂缝的生产从地下地层 采收烃类的方法,所述方法包括以下步骤: (i) 钻注入/生产井,所述注入/生产井具有垂直部分和从所述垂直部分的下端水平向 外延伸的水平部分,所述水平部分具有紧邻所述垂直部分的后跟部,以及紧邻所述水平部 分的远端的头前部; (ii) 在所述地层中沿所述水平部分通过在沿所述水平部分的长度的多个不连续的间 隔开的位置处注入加压流体从而建立向上延伸的裂隙; (iii) 所述加压流体包含支撑剂,或者在上面的步骤(ii)之后将支撑剂在压力下注入 至所建立的裂隙中,以使所述裂隙处于支撑状态下;以及 (iv) 将生产管道布置至所述井眼中,所述生产管道具有开口和适合于当启动时在所述 管道与所述井眼之间建立密封的紧邻所述生产管道的远端的所述生产管道之上的可启动 的封隔器构件,并且将此封隔器构件设置在紧邻所述井眼的后跟部之处在最近端的向上延 伸的裂隙的头前侧上; (v) 启动所述封隔器构件并且将所述加压流体注入至、或者将另一流体注入至所述生 产管道与所述井眼之间的环形区域中,并且从而将所述流体注入至紧邻所述最近端的裂隙 中,并且经由所述生产管道生产经由所述余下的向上延伸的裂隙排至所述井眼中,并且此 后经由所述生产管道中的所述开口流至所述生产管道中的烃类;以及 (Vi)停用所述封隔器构件并且将所述封隔器构件和生产管道向所述头前部移动,重新 启动所述封隔器构件并且重新建立所述流体至所述环形区域中的注入,以便将所述流体注 入至所述最近端的裂隙的后跟侧上的倒数第二个向上延伸的裂隙中,并且生产经由相邻的 余下的裂隙流至所述生产管道中的油。
21. 使用交替的裂缝中的流体注入和从余下的交替地间隔开的裂缝的生产从地下地层 采收烃类的方法,所述方法使用双管道封隔器,所述方法包括以下步骤: (i) 在所述地层中钻单个注入/生产井,所述单个注入/生产井具有垂直部分和从所述 垂直部分的下端水平向外延伸的较低的水平部分; (ii) 沿所述注入/生产井的所述水平部分压裂所述地层,并且建立多个从所述水平部 分向上延伸并且位于沿所述水平部分的长度之处的向上延伸的裂隙; (iii) 将在其中各自具有双管道的多个封隔器沿所述注入/生产井的所述水平部分的 所述长度放置,并且将所述封隔器沿所述长度在所述向上延伸的裂隙之间交替地间隔开, 从而将所述长度分隔成交替地间隔开的流体注入区和流体采收区,所述双管道中的一个在 其中具有与交替地间隔开的裂隙相对的射孔,并且所述双管道中的另一个在其中具有与余 下的交替地间隔开的裂隙相对的射孔; (iv) 将加压流体注入至所述双管道之一中,并且从而将加压流体注入至所述流体注入 区中,并且因此沿所述注入/生产井的所述水平部分的所述长度注入至交替地间隔开的裂 隙中;以及 (v) 从所述双管道中的所述另一个生产经由其它交替地间隔开的裂隙排至所述交替地 间隔开的流体采收区中的所述烃类。
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